JPH01276684A - 狭帯域発振エキシマレーザの波長異常検出装置 - Google Patents
狭帯域発振エキシマレーザの波長異常検出装置Info
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- JPH01276684A JPH01276684A JP10474688A JP10474688A JPH01276684A JP H01276684 A JPH01276684 A JP H01276684A JP 10474688 A JP10474688 A JP 10474688A JP 10474688 A JP10474688 A JP 10474688A JP H01276684 A JPH01276684 A JP H01276684A
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-
- H—ELECTRICITY
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- H01S3/0014—Monitoring arrangements not otherwise provided for
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- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は縮小投影露光装置の光源として用いる狭帯IJ
it発振エキシマレーザの波長異常検出装置に関する。
it発振エキシマレーザの波長異常検出装置に関する。
半導体装置!!!造用の縮小投影露光装置の光源として
エキシマレーザの利用が注目されている。これはエキシ
マレーザの波長が短い(例えばKrFレーザの波長は約
248.4 nl1)ことから光露光の限界を0.5μ
m以下に延ばせる可能性があること、同じ解像度なら従
来用いていた水銀ランプのq線やi線に比較してし焦点
深度が深いこと、レンズの開口数(NA)が小さくてす
み、露光領域を大きくできること、大きなパワーが得ら
れること等、 の多くの優れた利点が期待できるから
である。
エキシマレーザの利用が注目されている。これはエキシ
マレーザの波長が短い(例えばKrFレーザの波長は約
248.4 nl1)ことから光露光の限界を0.5μ
m以下に延ばせる可能性があること、同じ解像度なら従
来用いていた水銀ランプのq線やi線に比較してし焦点
深度が深いこと、レンズの開口数(NA)が小さくてす
み、露光領域を大きくできること、大きなパワーが得ら
れること等、 の多くの優れた利点が期待できるから
である。
しかしながら、エキシマレーザを縮小投影露光装置の光
源として用いるにあたって解決しなければならない2つ
の大きな問題がある。
源として用いるにあたって解決しなければならない2つ
の大きな問題がある。
その1つは、エキシマレーザの波長が上述のように24
8.4 n11と短いため、この波長を透過する材料が
石英、CaF2およびMClF2等しかなく、更に均一
性および加工精度等の点でこれらの材料の中で実用上レ
ンズ素材として石英しか用いることができないことであ
る。このため色収差補正をした縮小投影レンズの設計は
極めて困難であり、したがって、この色収差が無視しつ
る程度まで、エキシマレーザの出力波長の狭帯域化が必
要となる。
8.4 n11と短いため、この波長を透過する材料が
石英、CaF2およびMClF2等しかなく、更に均一
性および加工精度等の点でこれらの材料の中で実用上レ
ンズ素材として石英しか用いることができないことであ
る。このため色収差補正をした縮小投影レンズの設計は
極めて困難であり、したがって、この色収差が無視しつ
る程度まで、エキシマレーザの出力波長の狭帯域化が必
要となる。
もう1つの問題はエキシマレーザの狭帯域化に伴い発生
するスペックル・パターンをいかにして防ぎ、また狭帯
域化に伴うパワーの低減をいかにしておさえるかという
ことである。
するスペックル・パターンをいかにして防ぎ、また狭帯
域化に伴うパワーの低減をいかにしておさえるかという
ことである。
エキシマレーザの狭帯域化の技術としてはインジIンク
ションロック方式と呼ばれるものがある。
ションロック方式と呼ばれるものがある。
このインジエンクションロック方式は、オシレータ段の
キャビティ内に波長選択素子(エタロン・回折格子・プ
リズム等)を配置し、ピンホールによって空間モードを
制限して単一モード発振させ、このレーザ光を増幅段に
よって注入同期する。このため、その出力光はコヒーレ
ンス性が高く、これをそのまま縮小露光装置の光源に用
いた場合はスペックル・パターンが発生する。一般にス
ペックル・パターンの発生はレーザ光に含まれる空間横
モードの数に依存すると考えられている。すなわち、レ
ーザ光に含まれる空間横モードの数が少ないとスペック
ル・パターンが発生し易くなり、逆に空間モードの数が
多くなるとスペックル・パターンは発生しにくくなるこ
とが知られている。
キャビティ内に波長選択素子(エタロン・回折格子・プ
リズム等)を配置し、ピンホールによって空間モードを
制限して単一モード発振させ、このレーザ光を増幅段に
よって注入同期する。このため、その出力光はコヒーレ
ンス性が高く、これをそのまま縮小露光装置の光源に用
いた場合はスペックル・パターンが発生する。一般にス
ペックル・パターンの発生はレーザ光に含まれる空間横
モードの数に依存すると考えられている。すなわち、レ
ーザ光に含まれる空間横モードの数が少ないとスペック
ル・パターンが発生し易くなり、逆に空間モードの数が
多くなるとスペックル・パターンは発生しにくくなるこ
とが知られている。
上述したインジェクションロック方式は本質的には空間
横モードの数を著しく減らすことによって狭帯域化を行
う技術であり、スペックル・パターンの発生が大ぎな問
題となるため縮小投影露光装置には適していない。。
横モードの数を著しく減らすことによって狭帯域化を行
う技術であり、スペックル・パターンの発生が大ぎな問
題となるため縮小投影露光装置には適していない。。
エキシマレーザの狭帯域化の技術として他に有望なもの
は波長選択素子であるエタロンを用いたものがある。こ
のエタロンを用いた従来技術としてはAT&Tベル研究
所によりエキシマレーザのフロントミラーとレーザチャ
ンバとの間にエタロンを配置し、エキシマレーザの狭帯
域化を図ろうとする技術が提案されている。しかし、こ
の方式ではスペクトル線幅を十分にあまり狭くできず、
かつ、エタロン挿入によるパワーロスが大きいという問
題があり、更に空間横モードの数もあまり多くすること
ができないという欠点がある。
は波長選択素子であるエタロンを用いたものがある。こ
のエタロンを用いた従来技術としてはAT&Tベル研究
所によりエキシマレーザのフロントミラーとレーザチャ
ンバとの間にエタロンを配置し、エキシマレーザの狭帯
域化を図ろうとする技術が提案されている。しかし、こ
の方式ではスペクトル線幅を十分にあまり狭くできず、
かつ、エタロン挿入によるパワーロスが大きいという問
題があり、更に空間横モードの数もあまり多くすること
ができないという欠点がある。
そこで、発明者等はエキシマレーザのりアミラーとレー
ザチャンバの間に有効径の大きな(数10闇φ程度)エ
タロンを配置する構成を採用し、この構成により、20
×10rRIn2の範囲でスペクトル幅が半値全幅で約
0.003nlll以下の−様な狭帯域化を施しパルス
当たり約50mJの出力のレーザ光を得ている。すなわ
ち、エキシマレーデのりアミラーとレーザチャンバとの
間にエタロンを配置する構成を採用することにより、レ
ーザの狭帯域化、空間横モード数の確保、エタロンの挿
入によるパワーロスの減少という縮小投影露光装置の光
源として要求される必須の問題を解決することができる
。
ザチャンバの間に有効径の大きな(数10闇φ程度)エ
タロンを配置する構成を採用し、この構成により、20
×10rRIn2の範囲でスペクトル幅が半値全幅で約
0.003nlll以下の−様な狭帯域化を施しパルス
当たり約50mJの出力のレーザ光を得ている。すなわ
ち、エキシマレーデのりアミラーとレーザチャンバとの
間にエタロンを配置する構成を採用することにより、レ
ーザの狭帯域化、空間横モード数の確保、エタロンの挿
入によるパワーロスの減少という縮小投影露光装置の光
源として要求される必須の問題を解決することができる
。
しかし、エキシマレーザのりアミラーとレーザチャンバ
との間にエタロンを配置する構成は、狭帯域化、空間横
モード数の確保、パワーロスの減少という点で優れた利
点を有するが、エタロンを透過するパワーが非常に大き
くなるためエタロンに温度変動等の物理的変化が生じ、
このため発振出力レーザ光の中心波長が変動したり、パ
ワーが著しく低下するという問題があった。この傾向は
、特に、狭帯域化のためにフリースベクトラルレンジの
異なるエタロンを2枚以上用いた場合に顕著となった。
との間にエタロンを配置する構成は、狭帯域化、空間横
モード数の確保、パワーロスの減少という点で優れた利
点を有するが、エタロンを透過するパワーが非常に大き
くなるためエタロンに温度変動等の物理的変化が生じ、
このため発振出力レーザ光の中心波長が変動したり、パ
ワーが著しく低下するという問題があった。この傾向は
、特に、狭帯域化のためにフリースベクトラルレンジの
異なるエタロンを2枚以上用いた場合に顕著となった。
〔発明が解決しようとする課FA)
ところで、この光共振中にエタロンを配設する構成をと
ると、このエタロンは、非常にエネルギー密度が高い光
が透過するため、長時間のうちに、エタロンの面精度、
平行度が悪化したり、反射膜の損傷等によって、フィネ
スが低下することがあった。
ると、このエタロンは、非常にエネルギー密度が高い光
が透過するため、長時間のうちに、エタロンの面精度、
平行度が悪化したり、反射膜の損傷等によって、フィネ
スが低下することがあった。
エタロンのフィネスが低下すると側帯波が大きく発生し
、マルチ波長発振となりこのレーザ光を縮小投影露光用
光源として用いると大きく解像力が低下するという問題
が生じる。
、マルチ波長発振となりこのレーザ光を縮小投影露光用
光源として用いると大きく解像力が低下するという問題
が生じる。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、発振レー
ザ光のスペクトルの波長異常を容易に信頼性よく検出す
ることのできる波長異常検出装置を提供することを目的
とする。
ザ光のスペクトルの波長異常を容易に信頼性よく検出す
ることのできる波長異常検出装置を提供することを目的
とする。
(課題を解決するための手段)
そこで、本発明では、狭帯域発振エキシマレーザにおい
て、レーザの出力パワーと、中心波長パワーとを検出し
、これらの比が許容範囲内にあるか否かを判断すること
により、スペクトル波長の異常検出をおこなうようにし
ている。
て、レーザの出力パワーと、中心波長パワーとを検出し
、これらの比が許容範囲内にあるか否かを判断すること
により、スペクトル波長の異常検出をおこなうようにし
ている。
〔作用]
上記構成により、回折格子型分光器またはモニタエタロ
ンにより、中心波長と側帯波を分離し、中心波長のパワ
ーとレーザの出力パワーを検出し、その比が許容範囲内
にあるか否かを監視しているため、容易に信頼性よくス
ペクトル波長の異常検出を行うことが可能となる。
ンにより、中心波長と側帯波を分離し、中心波長のパワ
ーとレーザの出力パワーを検出し、その比が許容範囲内
にあるか否かを監視しているため、容易に信頼性よくス
ペクトル波長の異常検出を行うことが可能となる。
ここでその比が許容範囲を外れている場合は波長異常と
して異常信号が発生される。
して異常信号が発生される。
〔実施例]
第1図は、この発明の一実施例をブロック図で示したも
のである。この実施例ではレーザチャンバ107とりア
ミラー106との間に2枚のエタロン101.102を
配設づることによっで構成される。
のである。この実施例ではレーザチャンバ107とりア
ミラー106との間に2枚のエタロン101.102を
配設づることによっで構成される。
この実施例の装置はレーザ出力パワーをレーザチャンバ
107内のレーザvX’flガスの成分制wJ83よび
レーザ媒質の励起強度制御I(放電電圧制御O)によっ
てコントロールするパワー制御系200と、レーザ出力
中心波長を制御する中心波長制御およびエタロン101
ど102との通過中心波長の川ね合せを行なう重ね合せ
制御を同時にもしくは交互に実行する波長制御系300
とを有している。
107内のレーザvX’flガスの成分制wJ83よび
レーザ媒質の励起強度制御I(放電電圧制御O)によっ
てコントロールするパワー制御系200と、レーザ出力
中心波長を制御する中心波長制御およびエタロン101
ど102との通過中心波長の川ね合せを行なう重ね合せ
制御を同時にもしくは交互に実行する波長制御系300
とを有している。
まず、定常状態におけるパワー制御系200と波長制御
系300の動作について説明する。1キシマレーザに用
いるレーザ媒質ガスは時間経過と共にそのレーザ媒質と
しての性質が徐々に劣化し、レーザパワーが低下する。
系300の動作について説明する。1キシマレーザに用
いるレーザ媒質ガスは時間経過と共にそのレーザ媒質と
しての性質が徐々に劣化し、レーザパワーが低下する。
そこでレーザ媒質の励起強度すなわち放電電圧を制御す
るとともに励起強度制御系200ではレーザ媒質の成分
制御、すなわちガス交換を行うことによってレーザ出力
を一定に保つ出力制御がおこなわれている。すなわち第
1図に示すように発振されたレーザ光の一部をビームス
プリッタ104で分岐させパワーモニタ202に入射し
、レーザパワーの変化をモニタし、CPU203がレー
ザ電源204を介して、レーザ媒質の励起強度を変化さ
せたり、あるいはガスコントローラ205を介してレー
ザ媒質ガスの部分的交換を実施するなどして、レーザ出
力を一定に保つように出力制御をおこなう。
るとともに励起強度制御系200ではレーザ媒質の成分
制御、すなわちガス交換を行うことによってレーザ出力
を一定に保つ出力制御がおこなわれている。すなわち第
1図に示すように発振されたレーザ光の一部をビームス
プリッタ104で分岐させパワーモニタ202に入射し
、レーザパワーの変化をモニタし、CPU203がレー
ザ電源204を介して、レーザ媒質の励起強度を変化さ
せたり、あるいはガスコントローラ205を介してレー
ザ媒質ガスの部分的交換を実施するなどして、レーザ出
力を一定に保つように出力制御をおこなう。
また、発振されたレーザ光の一部はビームスプリッタ1
03でサンプル光として分岐され、発振中心波長及び中
心波長パワー検知器301に加えられる。発振中心波長
及び中心波長パワー検知器301はサンプル光に含まれ
るエキシマレーザ10の発振中心波長λと中心波長のパ
ワーPλを検出する。この発振中心波長及び中心波長パ
ワー検知器301は回折格子型分光器と光位置センサと
から構成されており、その詳細は第2図に示される。
03でサンプル光として分岐され、発振中心波長及び中
心波長パワー検知器301に加えられる。発振中心波長
及び中心波長パワー検知器301はサンプル光に含まれ
るエキシマレーザ10の発振中心波長λと中心波長のパ
ワーPλを検出する。この発振中心波長及び中心波長パ
ワー検知器301は回折格子型分光器と光位置センサと
から構成されており、その詳細は第2図に示される。
第2図において発振中心波長及び中心波長パワー検知器
301は凹面鏡31.32J3よび回折格子33からな
る回折格子型分光器34と光位置センサ35を備えて構
成される。ビームスプリッタ103でサンプリングされ
たサンプル光はレンズ36で集光され、分光器371の
入射スリット37から入力される。この入射スリット3
7から入力された光は凹面鏡31で反射され、平行光と
なり回折格子33に照射される。回折格子33はここで
は所定の角度に固定されており、入射した光の波長に対
応した回折角度で反射する。この回折光を四面m32に
導き、凹面鏡32の反射光は光位置レンザ35に導かれ
て結像される。ずなわち、入射光の波長に対応づ゛る入
射スリット37の回折像が光位置センサ35の受光面上
に結ゆされ、この入射スリット37の回折像の位置から
サンプル光の中心波長λを検出することができる。また
この入射スリット37の回折像の光強度から中心波長パ
ワーPλを検出することができる。
301は凹面鏡31.32J3よび回折格子33からな
る回折格子型分光器34と光位置センサ35を備えて構
成される。ビームスプリッタ103でサンプリングされ
たサンプル光はレンズ36で集光され、分光器371の
入射スリット37から入力される。この入射スリット3
7から入力された光は凹面鏡31で反射され、平行光と
なり回折格子33に照射される。回折格子33はここで
は所定の角度に固定されており、入射した光の波長に対
応した回折角度で反射する。この回折光を四面m32に
導き、凹面鏡32の反射光は光位置レンザ35に導かれ
て結像される。ずなわち、入射光の波長に対応づ゛る入
射スリット37の回折像が光位置センサ35の受光面上
に結ゆされ、この入射スリット37の回折像の位置から
サンプル光の中心波長λを検出することができる。また
この入射スリット37の回折像の光強度から中心波長パ
ワーPλを検出することができる。
なお、光位置センサ35としてはフ第1・ダイオードア
レイまたは光点位置検出器PSD (ポジシコン セン
シイティブ ディテクタ)等を用いることができる。こ
こで、光位置センサ35としてフォトダイオードアレイ
を用いた場合、中心波長は最大光強度の受光チャンネル
の位置により検出し、中心波長パワーは中心波長に対応
するチャンネルの光強度または中心波長付近のチャンネ
ルの光強度の和から検°出する。また光位置センサ35
としてPSDを用いた場合は、PSDの出力比から中心
波長を検出し、出力から中心波長パワーを検出する。
レイまたは光点位置検出器PSD (ポジシコン セン
シイティブ ディテクタ)等を用いることができる。こ
こで、光位置センサ35としてフォトダイオードアレイ
を用いた場合、中心波長は最大光強度の受光チャンネル
の位置により検出し、中心波長パワーは中心波長に対応
するチャンネルの光強度または中心波長付近のチャンネ
ルの光強度の和から検°出する。また光位置センサ35
としてPSDを用いた場合は、PSDの出力比から中心
波長を検出し、出力から中心波長パワーを検出する。
発振中心波長及び中心波長パワー検知器301で検出さ
れたサンプル光の中心波長λおよび中心波長パワーPλ
は波長コントローラを構成する中央処I!I!装置(C
PU)3o2に入力される。
れたサンプル光の中心波長λおよび中心波長パワーPλ
は波長コントローラを構成する中央処I!I!装置(C
PU)3o2に入力される。
CPU302はドライバ303,304を介してエタロ
ン101.102の波長選択特性(透過中心波長および
選択中心波長)を制御し、サンプル光、すなわちエキシ
マレーザの出力光の中心波長が予め設定された所望の波
長に一致しく中心波長制御)、かつ中心波長パワーが最
大となるようにする(重ね合せ制御)。ここでドライバ
303゜304によるエタロン101,102の波長選
択特性の制御はエタロン4の湿度の制御、角度の制御、
エアギャップ内の圧力の制御、ギャップ間隔の制御!I
等によって行なう。
ン101.102の波長選択特性(透過中心波長および
選択中心波長)を制御し、サンプル光、すなわちエキシ
マレーザの出力光の中心波長が予め設定された所望の波
長に一致しく中心波長制御)、かつ中心波長パワーが最
大となるようにする(重ね合せ制御)。ここでドライバ
303゜304によるエタロン101,102の波長選
択特性の制御はエタロン4の湿度の制御、角度の制御、
エアギャップ内の圧力の制御、ギャップ間隔の制御!I
等によって行なう。
中心波長制御は、具体的にはエタロン101゜102の
うち少なくともフリースペクトラルレンジの小さい方の
エタロン例えばエタロン101の角度等を制御して該エ
タロンの透過波長をシフトさせ、これにより出力中心波
長すなわち発振中心波長及び中心波長パワー検知器30
1で所望の波長となるように制御する。また重ね合せ制
御は、上述したフリースベクトラルレンジの小さい方の
エタロン101以外のエタロン、すなわち、フリースペ
クトラルレンジの大きい方のエタロン102の透過中心
波長を所定単位波長づつシフトし、エタロン101,1
02の透過中心波長が重なり、発振中心波長及び中心波
長パワー検知器301で検出された中心波長パワーが最
大となるように制御する。
うち少なくともフリースペクトラルレンジの小さい方の
エタロン例えばエタロン101の角度等を制御して該エ
タロンの透過波長をシフトさせ、これにより出力中心波
長すなわち発振中心波長及び中心波長パワー検知器30
1で所望の波長となるように制御する。また重ね合せ制
御は、上述したフリースベクトラルレンジの小さい方の
エタロン101以外のエタロン、すなわち、フリースペ
クトラルレンジの大きい方のエタロン102の透過中心
波長を所定単位波長づつシフトし、エタロン101,1
02の透過中心波長が重なり、発振中心波長及び中心波
長パワー検知器301で検出された中心波長パワーが最
大となるように制御する。
ところで、発振中心波長及び中心波長パワー検知器30
1の光位置センサ35の受光面の大きさは第3図に示す
ように中心波長のみを検出するように(サイドピークが
生じた場合でもこれを検出しない大きさに)設定されて
いる。これはサイドピークを検出しないようにするため
である。すなわち、エタロン101と102の重ね合せ
が不良の状態においてはサイドピークが生じ、光位置セ
ンサ35がこのサイドピークを検出してしまうと重ね合
せ制御ができなくなるとともに正確な中心波長制御も不
可能になる。そこで、サイドピークが生じてもこのナイ
ドピークを検出しないように光位置センサ35の受光面
の大きさが制限され°Cいるのである。一般にエタロン
101と102の重ね合せが不良の場合にはサイドピー
クが生じるが、エタロン101と102の重ね合せが完
全になるとほとんどサイドピークは生じないようにエタ
ロン101と102は段重されている。
1の光位置センサ35の受光面の大きさは第3図に示す
ように中心波長のみを検出するように(サイドピークが
生じた場合でもこれを検出しない大きさに)設定されて
いる。これはサイドピークを検出しないようにするため
である。すなわち、エタロン101と102の重ね合せ
が不良の状態においてはサイドピークが生じ、光位置セ
ンサ35がこのサイドピークを検出してしまうと重ね合
せ制御ができなくなるとともに正確な中心波長制御も不
可能になる。そこで、サイドピークが生じてもこのナイ
ドピークを検出しないように光位置センサ35の受光面
の大きさが制限され°Cいるのである。一般にエタロン
101と102の重ね合せが不良の場合にはサイドピー
クが生じるが、エタロン101と102の重ね合せが完
全になるとほとんどサイドピークは生じないようにエタ
ロン101と102は段重されている。
しかし、エタロン101.102の面蹟度、平行度が悪
化したり、反11膜の損傷等が生じてエタロン101,
102のフィネスが低下すると、重ね合せが完全になっ
てもサイドピークが生じることがある。次にこの現象に
ついて説明する。
化したり、反11膜の損傷等が生じてエタロン101,
102のフィネスが低下すると、重ね合せが完全になっ
てもサイドピークが生じることがある。次にこの現象に
ついて説明する。
まず、フリースベクトラルレンジの小さいエタロン10
1と7リースペクj・ラルレンジの大きいエタロン10
2とが正常であるとする。この場合、エタロン101と
102の重ね合せが完全となると、第4図[a)に示す
ようにほとんどサイドピークが生じない。しかし、面粘
度の劣化笠によりフリースペクトラルレンジの大きいエ
タロン102のフィネスが低下すると、エタロン102
による透過波長は幅広となり、このため第4図(b)に
示すように複数のサイドピークが生じ、マルチ波長発振
となる。また、エタロン101のフィネスが低下した場
合も同様である。
1と7リースペクj・ラルレンジの大きいエタロン10
2とが正常であるとする。この場合、エタロン101と
102の重ね合せが完全となると、第4図[a)に示す
ようにほとんどサイドピークが生じない。しかし、面粘
度の劣化笠によりフリースペクトラルレンジの大きいエ
タロン102のフィネスが低下すると、エタロン102
による透過波長は幅広となり、このため第4図(b)に
示すように複数のサイドピークが生じ、マルチ波長発振
となる。また、エタロン101のフィネスが低下した場
合も同様である。
このようにレーザがマルチ波長発振となると、このレー
ザ光を縮小投影露光用光源に用いても解像力が大幅に低
下することになる。
ザ光を縮小投影露光用光源に用いても解像力が大幅に低
下することになる。
そこで、パワーモニタ202の出力から得られるレーザ
出力パワーと、光位置センサ35の出力から得られる中
心波長パワーとの比をCPU203によって算出し、こ
の値が予め決められた許容範囲内にあるか否かを常に監
視するようにし、許容範囲を外れた場合に波長異常信号
を出力するように構成されている。このようにして側帯
波を間接的に検出することにより、容易に、このマルチ
波長発振のサイドピークを検知することができ、この解
像ノ〕の低下を検知することが可能となる。
出力パワーと、光位置センサ35の出力から得られる中
心波長パワーとの比をCPU203によって算出し、こ
の値が予め決められた許容範囲内にあるか否かを常に監
視するようにし、許容範囲を外れた場合に波長異常信号
を出力するように構成されている。このようにして側帯
波を間接的に検出することにより、容易に、このマルチ
波長発振のサイドピークを検知することができ、この解
像ノ〕の低下を検知することが可能となる。
このように、この実施例では、発振中心波長および中心
波長パワー検知器301の出力と、パワーモニタ202
の出力とから、レーザ出力パワーと中心波長パワーとの
比を師出し、この比を監視することにより、サイドピー
クが生じているか否かを検出するようにしている。
波長パワー検知器301の出力と、パワーモニタ202
の出力とから、レーザ出力パワーと中心波長パワーとの
比を師出し、この比を監視することにより、サイドピー
クが生じているか否かを検出するようにしている。
そして、ここでサイドピークが検出されると、CPU2
03は波長異常信号を発生する。この波長異常信号は図
示しない露光装置に送出される。
03は波長異常信号を発生する。この波長異常信号は図
示しない露光装置に送出される。
次にこの波長異常検出の動作をフローチャートを用いて
説明する。
説明する。
第5図はこの実施例の装置のメインフローを示したもの
である。この動作は、まず、経過時間Tが予め設定した
所定の時間αを経過しているか否かを判断しくステップ
401)、経過していない場合は、ステップ402に移
行し、通常の制御、すなわち、パワー制御、重ね合せ制
御、中心波長制御を実行する。この通常の制御は経過時
間Tが所定の時間αに達するまで繰返される。経過時間
Tが所定の時間αに達すると、これがステップ401で
判断され、側帯波検出サブルーチン403に移行する。
である。この動作は、まず、経過時間Tが予め設定した
所定の時間αを経過しているか否かを判断しくステップ
401)、経過していない場合は、ステップ402に移
行し、通常の制御、すなわち、パワー制御、重ね合せ制
御、中心波長制御を実行する。この通常の制御は経過時
間Tが所定の時間αに達するまで繰返される。経過時間
Tが所定の時間αに達すると、これがステップ401で
判断され、側帯波検出サブルーチン403に移行する。
この側帯波検出サブルーチン403は第6図に示される
。
。
側帯波検出サブルーチン403においては、まず中心波
長パワー検知器301の出力と、パワーモニタ202の
出力とから、それぞれレーザ出力パワーPtと中心波長
パワーPλとをCPU203に読み込む(ステップ50
1)。
長パワー検知器301の出力と、パワーモニタ202の
出力とから、それぞれレーザ出力パワーPtと中心波長
パワーPλとをCPU203に読み込む(ステップ50
1)。
次いで、CPU203においてレーデ出力パワーptと
中心波長パワーPλの比P=Pλ/Ptを算出する(ス
テップ502)。
中心波長パワーPλの比P=Pλ/Ptを算出する(ス
テップ502)。
そして、この比Pが予め決められた値によりも大きいか
否かを判断しくステップ503)、大きい場合すなわち
中心波長パワーPλがレーザ出力パワーPtに対して十
分に大きい場合は、異常なしとしてこのサブルーチンを
終了する。このようにして側帯波検出サブルーチン40
3が終了すると、時間Tを0にリセットして、再びステ
ップ401に戻る。
否かを判断しくステップ503)、大きい場合すなわち
中心波長パワーPλがレーザ出力パワーPtに対して十
分に大きい場合は、異常なしとしてこのサブルーチンを
終了する。このようにして側帯波検出サブルーチン40
3が終了すると、時間Tを0にリセットして、再びステ
ップ401に戻る。
一方、前記判断ステップ503において、この比Pが予
め決められた値k・よりも小さい場合すなわち中心波長
パワーPλがレーザ出力パワーPtに対して十分に大き
くない場合は、シャッタを閉じ(ステップ504 )
、波長異常信号を出力する(ステップ505)。
め決められた値k・よりも小さい場合すなわち中心波長
パワーPλがレーザ出力パワーPtに対して十分に大き
くない場合は、シャッタを閉じ(ステップ504 )
、波長異常信号を出力する(ステップ505)。
このあと、また同様にして判断ステップ401(第5図
)に戻る。
)に戻る。
このように定期的に側帯波検出サブルーチン403に移
行して側帯波の監視を行なうもので、エタロンのフィネ
スの低下によるマルチ波長発振を確実に検出することが
でき、これによりマルチ波長発振にもとづく不都合を事
前に防止することができる。
行して側帯波の監視を行なうもので、エタロンのフィネ
スの低下によるマルチ波長発振を確実に検出することが
でき、これによりマルチ波長発振にもとづく不都合を事
前に防止することができる。
なお、上記実施例では2枚のエタロンを用いた場合につ
いて説明したが3枚以上のエタロンを用いても同様に構
成することができる。
いて説明したが3枚以上のエタロンを用いても同様に構
成することができる。
また、上記実施例では中心波長パワーの検出に回折格子
型分光器を用いた場合について説明したが、第6図に示
すように、光ファイバ41を介して導出されるサンプル
レーザ光をモニタエタロン42を通して中心波長による
干渉光と側帯波による干渉光に分けて、光センサ43に
導き、検出するようにしてもよい。ここで、モニタエタ
ロンについては、側帯波と中心波長との差Δλs id
eとモニタエタロンのフリースベリトラルレンジFSR
Ilonitorとが Δλ5ide′f:F S Rl1onitor(n=
1.2.・・・・・・) となるようにすることによって、中心波長による干渉光
と側帯波による干渉光とを分離することが可能である。
型分光器を用いた場合について説明したが、第6図に示
すように、光ファイバ41を介して導出されるサンプル
レーザ光をモニタエタロン42を通して中心波長による
干渉光と側帯波による干渉光に分けて、光センサ43に
導き、検出するようにしてもよい。ここで、モニタエタ
ロンについては、側帯波と中心波長との差Δλs id
eとモニタエタロンのフリースベリトラルレンジFSR
Ilonitorとが Δλ5ide′f:F S Rl1onitor(n=
1.2.・・・・・・) となるようにすることによって、中心波長による干渉光
と側帯波による干渉光とを分離することが可能である。
以上説明したように、この発明によれば、レーザの出力
パワーと、中心波長パワーとを検出し、これらの比が許
容範囲内にあるか否かを判断することにより、スベク1
−ル波長の異常検出をおこなうようにしているため、極
めて簡単な構成によってマルチ波長発振を確実に検出す
ることができ、これによって縮小投影露光用光源として
用いた場合の予期しない解像力の低下を防止するこがで
きる。
パワーと、中心波長パワーとを検出し、これらの比が許
容範囲内にあるか否かを判断することにより、スベク1
−ル波長の異常検出をおこなうようにしているため、極
めて簡単な構成によってマルチ波長発振を確実に検出す
ることができ、これによって縮小投影露光用光源として
用いた場合の予期しない解像力の低下を防止するこがで
きる。
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は発振中心波長および中心波長パワー検知器の詳細を示
ず図、第3図は第2図に示した発振中心波長及び中心波
長パワー検知器の検知状態を示す図、第4図はこの実施
例におけるサイドビークの発生の状態を示す図、第5図
、第6図はこの実施例の動作を説明するフローチャート
、第7図は中心波長パワー検知器の他の例を示す図であ
る。 101.102・・・エタロン、103・・・ビームス
プリッタ、200・・・パワー制御系、203・・・C
PU、204・・・レーザ電源、205・・・ガスコン
トローラ、3oo・・・波長制御系、302・・・CP
U、303.304・・・ドライバ、31.32・・・
凹面鏡、33・・・回折格子、34・・・回折格子型分
光器、35・・・光位置セン号、36・・・レンズ、3
7・・・入射スリット、41・・・光ファイバ、42・
・・モニタエタロン、43・・・光センサ。 200パワー匍Iイ卸^ −L m 第1図 第3図 1室 波長(a) マjし干反灸仝よ シ叉長 (/V) 第4図(b) 第5図 ノル1F−漫才会出すフ゛;L−ラン 第6図 41光フアイバ゛ 八 〒 43を乞ンす 第7図
は発振中心波長および中心波長パワー検知器の詳細を示
ず図、第3図は第2図に示した発振中心波長及び中心波
長パワー検知器の検知状態を示す図、第4図はこの実施
例におけるサイドビークの発生の状態を示す図、第5図
、第6図はこの実施例の動作を説明するフローチャート
、第7図は中心波長パワー検知器の他の例を示す図であ
る。 101.102・・・エタロン、103・・・ビームス
プリッタ、200・・・パワー制御系、203・・・C
PU、204・・・レーザ電源、205・・・ガスコン
トローラ、3oo・・・波長制御系、302・・・CP
U、303.304・・・ドライバ、31.32・・・
凹面鏡、33・・・回折格子、34・・・回折格子型分
光器、35・・・光位置セン号、36・・・レンズ、3
7・・・入射スリット、41・・・光ファイバ、42・
・・モニタエタロン、43・・・光センサ。 200パワー匍Iイ卸^ −L m 第1図 第3図 1室 波長(a) マjし干反灸仝よ シ叉長 (/V) 第4図(b) 第5図 ノル1F−漫才会出すフ゛;L−ラン 第6図 41光フアイバ゛ 八 〒 43を乞ンす 第7図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 レーザ発振器の共振器内に少なくとも2個のエタロンを
配置し、前記エタロンの波長選択特性を制御するように
構成された狭帯域発振エキシマレーザにおいて、 出力レーザ光の出力パワーを検出する出力パワー検出手
段と、 中心波長パワーを検出する中心波長パワー検出手段と、 前記出力パワー検出手段によって検出された出力パワー
と前記中心波長パワー検出手段によって検出された中心
波長パワーとの比が予め設定された許容範囲内にあるか
否かを監視することにより、レーザ光のスペクトル異常
を検出する異常検出手段と を具えた狭帯域発振エキシマレーザの波長異常検出装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10474688A JP2649378B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 狭帯域発振エキシマレーザの波長異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10474688A JP2649378B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 狭帯域発振エキシマレーザの波長異常検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01276684A true JPH01276684A (ja) | 1989-11-07 |
JP2649378B2 JP2649378B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=14389059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10474688A Expired - Fee Related JP2649378B2 (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 狭帯域発振エキシマレーザの波長異常検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2649378B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991001579A1 (fr) * | 1989-07-14 | 1991-02-07 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Laser excimeur a oscillations a bande etroite et detecteur de longueurs d'ondes |
JPH07106683A (ja) * | 1993-10-07 | 1995-04-21 | Nec Corp | 狭帯域化エキシマレーザ装置 |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP10474688A patent/JP2649378B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991001579A1 (fr) * | 1989-07-14 | 1991-02-07 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Laser excimeur a oscillations a bande etroite et detecteur de longueurs d'ondes |
JPH07106683A (ja) * | 1993-10-07 | 1995-04-21 | Nec Corp | 狭帯域化エキシマレーザ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2649378B2 (ja) | 1997-09-03 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |